荃話題

核能

核裂變及發電過程

物質由稱為原子的微粒組成,原子的中心稱為原子核,由不帶電荷的中子和帶正電荷的質子構成。原子核幾乎佔去整個原子的質量,其外圍圍繞着帶負電荷的電子。

原子組成地球上所有物質

核裂變是鈾235受到中子撞擊,令原子核分裂成兩個較小的原子及數顆中子。新產生的中子接着撞擊和分裂其他鈾235,釋放出更多中子。連續不斷的中子撞擊和原子核分裂,稱為「鏈式反應」。鏈式反應釋放的熱能,可用於產生蒸汽來推動汽輪機及發電機,從而產生電力。

核裂變及鏈式反應

核裂變是一個原子核分裂成兩個或多個更小的原子核並釋放能量的一種核反應。

例如,當一個鈾-235原子核被一個中子撞擊時,分裂成兩個更小的原子核,如一個鋇原子核、一個氪原子核和兩個或三個中子。這些額外的中子將撞擊周圍其他鈾-235原子,這些鈾-235原子也將以倍增效應分裂並產生額外的中子,從而在瞬間產生鏈式反應。

每次反應發生時,都有熱和輻射形式的能量釋放。釋放的熱可以在核電廠被轉化為電,如同煤、天然氣和石油等化石燃料產生的熱被用於發電那樣。


核能發電過程 ── 壓水式反應堆

  1. 反應堆堆芯中的鈾燃料發生核裂變並產生熱能。
  2. 蒸汽發生器中的水沸騰,變成蒸汽。
  3. 蒸汽推動汽輪機。
  4. 發電機產生電力。
  5. 變壓器提升電壓。
  6. 輸電網絡將電力送至用戶。
核反應堆

核反應堆採用2%至5%的低濃度鈾235,是一種較容易進行分裂及釋放高能量的鈾。核反應堆設有控制系統,控制產生的能量。

原子彈

原子彈採用超過90%的高濃度鈾235,可製造大規模的鏈式反應,並能一次過產生巨大能量。

核反應堆不會像原子彈般爆炸

試想像成啤酒與烈酒(如伏特加)的酒精含量的分別。

核反應堆與原子彈的分別
  1. 核反應堆會否像原子彈般爆炸?答案是不會。
  2. 核反應堆釋放的能量及使用的鈾成分,與原子彈截然不同。

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